Leistung der Festplatte
Die Leistung vom Festplatten-Laufwerk ist auf die Schnelligkeit der Festplattenkinematik angewiesen. Mechanische Teile sind vorläufig die am meisten langsame Gruppe in der Datenübertragungskette von der magnetisierbaren Oberfläche der Platte in den PC-Betriebsspeicher. Folgende Phasen in Vorgängen Auslesen/Einlesen der Daten nehmen besonders viel Zeit in Anspruch:
- Suche nach der Spur und Auslesen vom Fabrikformatieren für die präzise Positionierung vom Magnetkopf auf der Spur mit einem notwendigen Sektor.
- Warten, bis die Platte einen notwendigen Drehwinkel erreicht, um einen Zugriff auf den Sektor der bestimmten Spur auszuführen (statistisch ist es eine Hälfte der Umdrehung).
Die Schnelleigenschaften der Festplatten werden normalerweise von zwei Parametern beeinflusst:
- Durchschnittliche Zugriffszeit (Ergebnis der Division von Zeit, die für Auslesenserie des zufälligen Sektors notwendig ist, auf die Anzahl der ausgelesenen Sektoren).
- Durchschnittliche Geschwindigkeit vom Auslesen (die Anzahl an Sektoren, die nacheinander aus der Oberfläche der Magnetplatte binnen bestimmter Zeitspanne ausgelesen werden).
Zwar werden oft weitere Parameter benutzt, um die Leistung vom Festplatten-Laufwerk voll und ganz mehr präzis zu bestimmen:
- Gepufferte Geschwindigkeit vom Auslesen (Geschwindigkeit vom Datenaustausch zwischen dem Motherboard-Controller und dem Controller der Festplatte).
- Stabile Geschwindigkeit vom Auslesen (am häufigsten wiederholbare Geschwindigkeit bei der Auslesenserie der gleichen Informationsblöcke).
Die Erhöhung der Geschwindigkeit für die Bewegung von Magnetköpfen wird durch die Trägheit vom genug robusten Positionierungssystem und zerstörerische Vibration, die bei schnellen chaotischen Hubbewegungen mechanischer Teile der Festplatte entsteht, beeindruckt. Auf solche Weise wird die Erhöhung der Leistung in der Evolution der Festplatten vorwiegend durch die Steigerung deren Umdrehungsgeschwindigkeit erzielt, was das Warten des Sektors verringert und die Geschwindigkeit vom linearen Auslesen erhöht. Die Geschwindigkeit vom linearen Auslesen erhöht bei der Steigerung der Speicherdichte und bei zunehmender Entfernung der Spur von der Scheibenmitte. Die Benutzung der in Festplatten angewandten Technologie für Management der Geräuschentwicklung (AAM), erlaubt die Steuerung der Geschwindigkeit für die Positionierung von Magnetköpfen, d.h. die Regelung der durchschnittlichen Zugriffszeit.
Das Umschalten auf die andere Spur im Bereich von einem Zylinder nimmt durchschnittlich 1 ms in Anspruch. Diese Zeit setzt sich aus winzig kleiner Umschaltzeit der Köpfe, bestimmt durch die Elektronik der Festplatte, und der Zeit der Positionierung vom Kopf zusammen. Die Spuren im Zylinder befinden sich aus Fertigungsfehlern nicht exakt untereinander, sondern mit einer Streuung. Um den Kopf genau an der angegebenen Spur zu positionieren, muss man eine Reihe von Kennsätzen der Fabrikformatierung auslesen, was zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt. Aber binnen einer Millisekunde führt der Spindel vom Speicher mit einer Geschwindigkeit von 7200 U/min ein Achtel der Umdrehung aus. Deshalb zeigt der erste Sektor nachfolgender Spur im Zylinder eine 45° Verschiebung im Verhältnis zur Vorderspur auf. Das beugt dem Leergang der Magnetplatte vor.
Der Übergang zum benachbarten Zylinder braucht auch etwa Zeit (Typenwert 2-4 ms). Unter Berücksichtigung dieser Tatsache weist der erste Sektor der ersten Spur vom folgenden Zylinder eine Verschiebung im Vergleich zum letzten Sektor der letzten Spur vom Vorderzylinder auf. Es mindert Zeitverluste, die durch Warten hervorgerufen sind, bis der angegebene Sektor unter dem Kopf im Betrieb vom stetigen Dateiauslesen positioniert worden ist. Besonders wirksam hinsichtlich der Geschwindigkeit vom Auslesen ist eine lineare Anordnung der Sektoren, die einer Datei gehören. Deshalb ist die Defragmentierung vom Dateisystem periodisch auszuführen, um die Leistung vom Speicher voll auszunutzen.
